此题的Prim+堆优化的做法:http://blog.youkuaiyun.com/nishadiaoma/article/details/52411208
Kruskal算法伪代码:
KRUSKAL-FUNCTION(G, w)
1 F := 空集合
2 for each 图 G 中的顶点 v
3 do 將 v 加入森林 F
4 所有的边(u, v) ∈ E依权重 w 递增排序
5 for each 边(u, v) ∈ E
6 do if u 和 v 不在同一棵子树
7 then F := F ∪ {(u, v)}
8 將 u 和 v 所在的子树合并
Kruskal算法关键问题:**如何判断欲加入的一条边是否与生成树 中边构成回路?
将各顶点划分为所属集合的方法来解决, 每个集合的表示一个无回路的子集。开始时边集为空,N个顶点分属N个集合, 每个集合只有一个顶点,表示顶点之间 互不连通。
当从边集中按顺序选取一条边时,若它的两个端点分属于不同的集合,则表明此边连通了两个不同的部分,因每个部 分连通无回路,故连通后仍不会产生回 路,此边保留,同时把相应两个集合合并
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
struct Edge
{
int s,e,w; //起点&终点&权值
Edge(int ss,int ee,int ww):s(ss),e(ee),w(ww){}
Edge(){}
bool operator<(const Edge&e1)const
{
return w<e1.w;
}
};
vector<Edge>edges;
vector<int>parent;
int GetRoot(int a)
{
if (parent[a]==a)
return a;
parent[a]=GetRoot(parent[a]);
return parent[a];
}
void Merge(int a,int b)
{
int p1=GetRoot(a);
int p2=GetRoot(b);
if (p1==p2)
return;
parent[p2]=p1;
}
int main()
{
int N;
while (cin>>N)
{
parent.clear();
edges.clear();
for (int i=0;i<N;i++)
{
parent.push_back(i);
}
for (int i=0;i<N;i++)
{
for (int j=0;j<N;j++)
{
int w;
cin>>w;
edges.push_back(Edge(i,j,w));
}
}
sort(edges.begin(),edges.end()); ///排序的复杂度是O(ElogE)
int done=0;
int totalLen=0;
for (int i=0;i<edges.size();i++)
{
if (GetRoot(edges[i].s)!=GetRoot(edges[i].e))
{
Merge(edges[i].s,edges[i].e);
++done;
totalLen+=edges[i].w;
}
if (done==N-1)
break;
}
cout<<totalLen<<endl;
}
return 0;
}
Kruskal与Prim比较:
Kruskal:
将所有边从小到大加入,在此过程中判断是否构成回路
– 使用数据结构:并查集
– 时间复杂度:O(ElogE)
– 适用于稀疏图
Prim:
– 使用数据结构:堆
– 时间复杂度:O(ElogV) 或 O(VlogV+E)(斐波那契堆)
– 适用于密集图
– 若不用堆则时间复杂度为O(V2)